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初中物理教育教学思考者,中国教育学会会员、论文全国一等奖获得者、博客获省一等奖、主编了多本物理教辅。当然,最令人称道的还是《高垚骏物理工作室》!

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【物理实验】教你学会科学的探究中“评估”  

2014-03-28 06:35:45|  分类: 物理实验 |  标签: |举报 |字号 订阅

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【物理实验】教你学会科学的探究中“评估”
教你学会科学探究中的“评估”
黑龙江省讷河市同心中学 崔胜春 黑龙江省讷河市六合中心学校 李海涛

  “评估”是对科学探究过程和结果的反思,通过反思可以找出探究各环节存在的不足,找出探究结果与真实存在之间差异,有利于发展学生的批判思维,《课程标准》中,这一环节对学生有六点基本要求:有评估探究过程和探究结果的意识,能注意假设与探究结果间的差异;能注意探究过程中未解决的矛盾,发现新的问题;尝试改进探究方案;有从评估对科学探究的意义,对于中学生来说,如何学好评估方法,对培养自己的科学态度,对自己的人生观、世界观的树立将会起到重要作用。评估是学生过程中的难点,养成评估习惯,学好评估能力要求是正确做出评估的保证。

 

  一、要认识到评估的重要性

 

  我们知道通过评估,可以了解探究结果与假设的差异,若结果与假设吻合,则假设被证实;若结果与假设冲突,则假设被推翻;若结果与假设基本吻合,但存在差异,则差异必然来至外部规律的支配,找到发现这种差异的规律,对未解决的矛盾起到重要作用,同时还有另外收获,对及时改进自己的探究方案,吸取经验教训大有益处。

 

  二、怎样进行评估

 

  回想实验过程,能够知道可能在什么地方发生错误,分析论证是否充分,实验结果与假设是否存在差异,结论是否可靠等等,都需要自己认真反思,认真总结,及时修正探究方案。这些问题的处理,都属于评估。

 

  1.能找出错误的实验数据,有新的发现,是评估环节的关键。

 

  有这样一实例:某固态物质加热后变成了液态,随后停止加热,让它冷却,并记录温度与时间的变化关系如下表,有一个温度值读错了,请你分析实验数据并回答:

 

时间

min

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

温度

98

91

85

80

79

69

79

75

71

67

64

61

 

  错误的数据是_________________________________。

 

  写出一条新的发现______________________________。

 

  能找出错误的数据,要求知识支承,能说明理由,比如对上表的分析,液态物质停止加热,要放出热量,温度降低,待降到一定温度时,液态物质开始凝固,在凝固过程中,继续放热,但这时温度不变,待液态物质全部凝固后变成固态物质时,温度继续降低,当知道凝固过程有这样的特点,在评估数据时,就会发现在8min―12min中间过程属于凝固过程,温度保持不变,那么很明显就会看到10min时对应的温度69℃,这个数据是错误的,在考虑有什么新发现时,一定观察凝固前后温度变化情况,凝固前温度变化大,根据Q=cmΔt知,液体放出热量快,凝固后,温度变化小,固态物质放热慢。

 

  2.能发现仪器组装上的错误,是评估环节对学生的基本技能要求。

 

  比如:在探究凸透镜成像规律的实验中,某小组同学依次把点燃的蜡烛、透镜、光屏放在光座上,但是,在实验中无论怎样移动光屏都找不到清晰的像。请你帮他们找出一个可能的原因。

 

  如果同学在平时进行实验前,在设计实验过程中能认真考虑可能出现的问题,并且在实验进行中多次进行操作,发现问题,小组及时讨论,遇到难点及时请教,就不会发生以上题中事故。原因是多方面的,比如该小组同学无论怎样移动蜡烛,但是,蜡烛放在凸透镜焦点以内,就在光屏上看不到像;如果人在透镜与屏之间放一遮光板,在光屏上也看不到像;如果烛焰、凸透镜、光屏三者中心不在一条直线上,也看不到清晰像,找出一个可能原因,一定要以现有已知条件和自己已有知识为基础,才能得出比较满意的答案。该题从学生组装仪器角度来看,小组同学没有按要求正确组装,调试好烛焰,凸透镜和光屏三者中心位置,导致观察不到实验现象。

 

  3.能考虑外界条件对探究结果的影响,是学会评估的有效方法。

 

  比如:某同学在用伏安法测小灯泡的电阻的实验中,记录了如下数据:

 

实验次数

1

2

3

电压U/V

2.0

4.0

6.0

电流I/A

0.15

0.20

0.25

电阻R/Ω

13.3

20.0

24.0

 

  由表中数据可以看到,三次测得的小灯泡的阻值不相等,原因是什么?

 

  我们平时做实验时,多数情况下,得到的三次电阻值是比较相接近的,为了更合适一些,还可以用三次电阻值的平均表示测的电阻的阻值。但上表实验数据确实是实验结果,得到了三次测量值有较大偏差,探究过程也没有出现错误,这样希望学生们一定要考虑一下影响所测量大小的因素还有哪些?对于电阻来讲,影响大小因素有长度、材料、横截面积,此外还有温度,由于对于给定的灯泡其灯丝长度、材料、横截面积是一定的,所以导致大家必须考虑温度这一因素对其电阻的影响,也就是三次测量过程中,灯泡发光,灯丝通电产生热量,灯丝温度不同导致了三次测量中电阻是不同的。

 

  总之,除以上评估方法外,还要能认清分析论证是否充分,探究结果是否可信,并能及时总结经验教训也是在评估环节要认清考虑的。












 

 

 

2010年6月22日 - 馨雅居温馨苑欢迎你

 

 

 


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